10 objevů, které mění způsob zobrazování staré Země

Moderní věda se dozvěděla hodně o minulosti Země a výzkumníci odhalili některé překvapivé detaily, které jsou proti všemu, co považujeme za samozřejmost. Podrobnosti jako ...

10Předci savců ovládli Zemi před dinosauři

Fotografický kredit: Jeff Kubina

Savci a plazi nevypadají podobně, ale sdílejí společného předka. Jak se vydali na své oddělené cesty, plazy, jako například předkové dinosaurů, se staly diapoziemi. Předkovi dnešních savců se stali synapsidy. Tato rivalita trvala přes 230 miliónů let a savčí synapsidy zcela ovládly dino-diapsidy v první polovině té doby.

Dimetrodon, například prapravec chráněný předkem savců, byl dominantním pozemským masožravcem permského období. Měřil 3,5 metru (11,5 stop) a vážil 100-150 kilogramů (220-330 liber). Její obrovská hlava a dlouhé tesáky vystupující z bahnité bažinaté vody byly poslední věcí, o kterých mnoho zvířat - včetně jiných dimetrodonů - vůbec vědělo.

Permské období bylo brutální na diazidů. Neopustili mnoho fosilií za sebou. Víme, že některé rostly tak velké jako 2 metry (6 stop), ale většina zůstala malá a vyhýbala se rozhodujícím synapsidům, jak nejlépe mohli. Pak přišlo "Velké umírání". Na konci permského období zaniklo více než 90 procent všech druhů.

Synapsids měl opravdu dobrou mezeru a některé přežily. Ty se staly poměrně častými. Nicméně, nyní byla větší konkurence od diaspids. Zmizení zanechalo dostatek příležitostí pro zavedení dino-diapsidů. Během několika miliónů let obě skupiny prováděly konflikt, protože každá linie se dále rozvíjela. Uprostřed Triassic se synapsidy změnily na moderní savce. Diapsidové se stávali dinosaury ... ještě ne humubujícími, ale dost velkými.

První dinosauři byli tak veliký jako typický moderní pes. Do konce období Triassic, některé byly dlouhé 6 metrů. Jedna skupina-ichthyosaurs - už vládla mořím. Pak přišlo další masové vyhubení a dinosaury také zdědily zemi. Toto vyhynutí ukončilo synapsidovou kariéru jednou provždy a nechalo jen malým moderním savcům zaplatit účet.

9Ne člověk ví, co zabil dinosaury

Konec-křídové vyhynutí se podle nejčastěji držené teorie od osmdesátých let k dnešku stalo něco jako následující. Za prvé, dinosaury vládly světu. Poté se v blízkosti moderního Chicxulubu v Mexiku hromadil velký asteroid, který poslal Zem do globální zimy. Věk dinosaurů skončil, protože 80 procent zemského druhu zahynulo. Pak savci zdědili svět. Od té doby, co nepopiratelný důkaz ukázal dopad na správném místě ve správný čas, vědci přijali vysvětlení. Možná, oni dále zdůvodnili, že dopady způsobily všechny masové vymírání Země.

Všichni se rozprostírají na pole a hledají další krátery. Objevili spoustu, ale většina z nich nebyla spojena s masovým vyhynutím. A mezitím byly vzneseny otázky ohledně konečného křídového vyhynutí a vlivu asteroidu. Taková mohutná věž by měla zabít hodně života po celé Zemi. Místo toho přežily některé druhy - dokonce i dinosaury, které se později vyvinuly do ptáků.

Někteří vysvětlují to s dvojitou whammy dopad Chicxulub a soudobé rozsáhlé vulkanické záplavy z oblasti nazvané deccan pastí. Deccan erupce, tito odborníci říkají, učinil život obtížný po celém světě. Poté přilétl asteroid, aby přinesl převrat milosti nejvíce stresovaným skupinám zvířat, včetně T rex a jeho kamarádi.

Je to dobrý argument, ale ne každý to koupí. Jiní vědci tvrdí, že nalezli důkazy o tom, že dinosaury se daří přímo u sopky Deccan, zatímco vybuchla, dokonce i hnízdila na jeho lávu. Tito odborníci také říkají, že na konci věku dinosaurů byla Země za několik krátkých časů zasažena několika velkými kladivy - asteroidy nebo fragmenty komet. Chicxulub byl tam, ale největší byl Shiva, třikrát větší než Chicxulub. Když Shiva zasáhla naši planetu mimo západní pobřeží moderní Indie, její dopad byl dostatečně masivní, aby změnil fungování tektoniky v oblasti. Nedaleká erupce Deccan pak šla do přeplnění a následovalo masové vymírání.

Takže si vzpomeň. Byl to Chicxulub, Chixculub plus vulkanismus, nebo barokní prostor Shiva plus vulkánismus, který vypnul věk dinosaurů? Nikdo neví jistě.

8Může déšť diamanty

Nechtěli byste tam být, abyste je chytili. K tomu dochází během násilné erupce sopečného záření.

Diamanty jsou krystaly čistého uhlíku, které se formují za intenzivního tepla a tlaku v hlubokém vnitřním prostoru Země. Nikdo si není úplně jistý, jak se uhlík dostane až tak daleko, ale všichni souhlasí, že diamanty jsou velmi, velmi staré.

Jakmile se formují, diamanty jen visí v plášti planety. Tektonická deska může přinést kontinent, který se nad nimi převaluje, aby se trochu oškrábal. Jak geologický čas jde, nejstarší části všech kontinentů shromažďují diamanty tímto způsobem, jakoby jako lodi kýly shromažďují barnacles.

Nic z toho nám samozřejmě neumožňuje zbohatnout. Ve skutečnosti diamanty na povrchu Země nemohou existovat přirozeně - mění se na grafit. Jediný důvod, proč máme nějaký, je, že hluboce zakořeněné vulkanické erupce je zde vybuchovaly příliš rychle, než aby se přesunuly.

Zde je návod. Neobvyklý typ roztavené pláště, nazývané kimberlit nebo lamproite, se začne pohybovat vzhůru od spodní vrstvy pláště s diamanty. To se děje velmi rychle, protože tato magma je "šumivá" - má v sobě spoustu oxidu uhličitého a vody. Rychle rostoucí kimberlit shromažďuje diamanty po cestě, vypukne přes kontinent, který se nachází nad nimi, v diamantové trubce a boom. Prší diamanty.

7Průměrné oceány

Oceánová voda je převážně průhledná.Barva, kterou vidíte, závisí na tom, co je v něm - blátivé hnědé nebo žluté poblíž pobřeží, kde se do moře vyplavuje obrovská řeka nebo šedavě zelená, díky mořským řasám a nesčetným malým organismům.

Jsme však opravdu obeznámeni s nejvyššími částmi oceánu, které mohou proniknout slunečním světlem. Plankton zde používá světlo pro fotosyntézu. Jedním z vedlejších produktů tohoto procesu, v moři, stejně jako na zemi, je kyslík. Dnes tento kyslík cestuje přes oceánskou vodu, dokonce i do studené, temné propasti. To je proto, že se ve studené vodě opravdu dobře rozpouští a může být proto přenášeno proudy z mořských plodů.

Na několika místech se však jako některé norské fjordy stagnuje mořská voda. Příliš mnoho živin se v něm hromadí a vyčerpá veškerý kyslík. Malé vodní živočichové musí žít, takže místní potravinový řetězec nejprve přechází na dusík, a když to je pryč, na síru. Potravinářský řetězec založený na síře přivádí do moře mnoho sirovodíku, což je špatná zpráva pro většinu forem mořského života, ale báječná pro malé zelené a fialové jedoucí síry. Kyslík je smrtonosný pro tyto síru milující bakterie, ale prospívají a zbarvují vodu růžovou až purpurovou všude, kde najdou správné podmínky. Dnes je najdete v Černém moři, stejně jako v několika fjordech a jezerech.

Odkud pocházeli? No, jsou mezi nejstaršími obyvateli Země.

Pigmenty z troch purpurových sirných jedů byly nalezeny v 1,64 miliardy let staré skále od severní Austrálie. Tyto bakterie žily těsně poté, co Země ztratila své pásové železné formace (BIF), které se před více než dvěma miliardami let přestaly formovat v moři. Geologové už dlouho pochybovali o tom, proč se po tom nestaly další BIF. Dvě hlavní teorie zahrnují oceán bohatý na kyslík nebo pálený vodík obsahující sirovodík.

Objev těchto pigmentů je přínosem pro sirovodík. Znamená to také, že starý sírný oceán byl plný šťastných lidí s nízkým obsahem síry ... a byl proto krásným odstínem fialové.

Ale odkud pochází vůbec ta voda?

6A Voda ze země je starší než sluneční soustava

Sluneční soustava se tvořila z obrovského oblaku mezihvězdného prachu. Prach je suchý. Některé oblaky vodíku a kyslíku by se mohly spojit do dobrého starého H₂O. Bylo by vyhozeno z vnitřní sluneční soustavy, ačkoli, když se Slunce nejprve rozsvítilo. Jediné místo, kde by bylo možné nalézt vodu, by bylo ve vnější sluneční soustavě nebo na okrajích, kde by komety mohly obejít.

Vědci se na to podívali a mysleli si, že oceány Země se tvořily asi jedna miliarda let poté, co se planeta zformovala. To by mohlo vysvětlit oceány s kombinací vulkanického odplynění a dopady ledových komet. Sopky by uvolnily tolik vody, které se dostaly do země během jejího vzniku. Zbytek vody by přišel, protože komety nás bombardovaly brzy v životě nového slunečního systému.

Je to dobrý příběh a během let se zdržel. Nicméně je to pravděpodobně jen částečně správné.

Výzkumníci právě zjistili, že 30 až 50 procent vody v zemi je starší než sluneční soustava. Bylo zde mezihvězdný led, jinými slovy, před mračenem prachu, který našemu slunečnímu systému porodil. Tito vědci používali metodu relativního datování, která ukázala, že až polovina vody v ostatních případech má vaše tělo více než 4,6 miliardy let. Nemohou dát přesný termín, ale tato starobylá voda by mohla být téměř stejně stará jako vesmír.

5Life mohla přijít na Zemi z Marsu

Meteory se rozléhají po noční obloze nebo nás překvapí za jasného denního světla. Tyto malé úlomky asteroidů nebo komet zbytky obvykle spalují v atmosféře. Pokud se dostanou na zem, nazývají se meteority.

V 80. letech, po Vikingských misích na Marsu, byli vědci překvapeni, že zjistili, že z Red Planet zřejmě přišli někteří meteorite. Dnes je NASA velice přesvědčená, že mají nejméně 124 kusů marťanských nemovitostí. Zdá se, že meteority Marsu jsou vulkanickou skálou a Mars hostí největší známé sopky ve sluneční soustavě. Nicméně ani největší erupce u Olympus Mons by tyto horniny nemohla vyletět na Zemi.

Po hodně detektivní práci někteří odborníci myslí, že před 4,5 miliony let starými kusy lávy do vesmíru unikl před 15 miliony let. Na Zemi dorazili před 13 000 lety. Některé z nich ukazují fosilie, nebo alespoň důkaz, že se ve vodě vytvořila skála, která by kdysi mohla hostit život.

To zní nepravděpodobně, protože tyto skály bývaly lávy, ale život našel cestu. Dnes v Yellowstone, malé organismy nazývané extremophiles žijí v horkých pramenech av některých skalách tam. Tvrdé malé bytosti, které žijí v nadpozemském prostředí, by mohly přežít mimořádně drsné podmínky na Marsu. Mohli dokonce prožít dopad, kdyby byli dost daleko uvnitř velké skalní desky. Co se týče ohnivého pádu na Zemi, vědci provedli experimenty, které ukazují, že endolity pravděpodobně budou potřebovat pouze asi 5 centimetrů horniny pro tepelný štít.

Samozřejmě, život na Zemi je asi čtyři miliardy let starý, a tito marťané turisté jsou nedávné příjezdy. Ale nenalezli jsme všechny meteority. Tito se určitě dostali sem, takže ostatní marťanští meteoritové by se mohli vrátit zpět, když byla Země velmi mladá. Dokonce i kdyby nám nepřinesli životní formy, mohli by nám marťané meteority přinesli minerály potřebné k tomu, aby na Zemi začali skočit na život.

Červená země nebyla pekelná

Geologové nazývají časné roky Země za hadeánské období po Hadesovi, často považované za starověké řecké protějšky v pekle. Teplo z formace Země podle teorie roztavilo většinu planety, což pak trvalo dlouho a vytvořilo dnešní relativně chladnou povrchovou kůru.Většina materiálu z Hadean Země je nyní pryč, díky povětrnostním vlivům a tektonické desce. Zbývají jen malé krystaly minerálního zirkonu.

Zirkon (křemičitan zirkoničitý) dělá hezké šperky, ale je to také velmi užitečné pro vědce ze dvou důvodů. Za prvé, je to natolik drsné, že přežije hluboký geologický svět. Můžete vybuchnout zirkon ze sopky, rozdrtit to v tektonické desce kolize, nebo pohřbít ji pod míle sediment, a zirkon jen pokrčí rameny a roste další vrstvu. Geologové později přijdou a přečtou tyto vrstvy jako historickou knihu. Za druhé, zirkon obsahuje drobné množství uranu - nestačí vám poškodit, ale je to jen správné množství, které lze provést s přesným vědeckým datováním.

Vědci vyzkoušeli nejstarší známý zirkon, který jde až do období Hadean. Tento minerál krystaloval při mnohem chladnější teplotě, než se očekávalo. Izotopy dále ukázaly, že voda a další podmínky vhodné pro život mohly být kolem, když se vytvořil krystal. Země, před 4.4 miliardami let, možná měla kontinenty a oceány, které byly vyrobeny ze života podporující vody, ne smrtelně roztavené lávy.

Země má však jádro vyrobené ze železa. To znamená, že planeta musí být po chvíli pekelná. To také znamená, že musíte zaplatit hodně za vzácné kovy, že půjdete s vámi zirkon klenot, protože ...

3Gold a Platinum se dostaly do jádra Země

Kovy jako zlato a platina jsou na Zemi vzácné dnes, ale jsou běžné na některých planetkách. Ty asteroidy se tvořily ze stejného prašného oblaku, který Země udělala. Tak proč tam teď není spousta zlata a platiny?

Zpátky v časném Hadeanu (těsně po tvoření Země, ale předtím zirkonový křišťál, o kterém jsme mluvili), byly věci dost horké, aby roztavily železo. Železo a jeho sousedy v periodické tabulce jsou těžké. Takže všechny roztavené kousky čistého železa a kombinace se zlatem, platinou a tak dále se začaly trochu vyrovnávat a směřovaly ke středu planety.

Pak se cosi o velikosti Marsu rozbilo na Zemi a vyrazilo z materiálu, který se později stal Měsícem. Tento dopad způsobil masivní roztavení na Zemi. Spousta železa a prakticky všechno jeho kovové fanoušky se pak ponořily nad náš dosah a přímo do jádra, kde to všechno sedí dnes.

2Nebo severní a jižní póly nemusí být smutní

Možná kvůli tomu, že se Měsíc dělá, je osa Země natolik nakloněná, takže většina slunečního světla dopadá na rovník. Přesto to neznamená, že tyče jsou vždy ledové. Jen před 34 miliony let - geologickým mrknutím oka - průměrná teplota Antarktidy byla 14 stupňů Celsia. Blízká moře byla hnědá 22 stupňů Celsia.

Během většiny své historie Země neměla velké polární ledové čepice, které dnes sportuje. Množství příchozího slunečního světla nezáleží na tom. Záleží na úrovni oxidu uhličitého a výsledném globálním oteplování.

Vědci nejsou přesně přesvědčeni, proč póly šly do mrazáku před 20 miliony let. Někteří říkají, že se to stalo poté, co se Indie a Asie srazily jako součást deskového tektonického tance. Tato kolize vyvolala Tibet a Himaláje. Vzhledem k tomu, že zvětrávání se děje rychleji na strmé zemi, více kusů kontinentální horniny se vyplavovalo do oceánů a zvýšilo se schopnost ukládat uhlí v mořích. Uhlík vypadl z atmosféry a skleníkový efekt se brzy změnil na globální chlazení.

Ne všichni výzkumníci jsou s tímto nápadem na palubě. Říkají, že neexistují dost důkazů, které by jednoznačně dokázaly jednu teorii nad druhou, ačkoli souhlasí, že to má co do činění s CO₂. Možná, jak naznačují, byly kvůli změnám ve vegetaci.

1Mohou být ochlazeny kvůli mravenci

Jak teplé to bylo nedávno u pólů, rekordní hodnoty země za posledních 200 miliónů let byly stanoveny ve věku dinosaurů. Tehdy se díky skleníkovému efektu trouby zapečené na 35 stupňů Celsia (95 ° F) a vysoké zeměpisné šířky byly v polovině 20. let (vysoká 70 ° F). Před asi 65 miliony let se věci zchladily a několik teplotních špiček se znovu a znovu.

Oteplení hraje velkou roli v globálním uhlíkovém cyklu, a proto se výzkumníci často obrací na toto vysvětlení globálního trendu chlazení od věku dinosaurů. Koncem osmdesátých let jeden z těchto výzkumníků na Arizonské státní univerzitě zahájil dlouhodobý experiment. Rozdrtil kámen a uložil ho ve všech nejrůznějších prostředích - všude od holé země až po mraveniště. Každých pět let shromáždil některé z nich a zjistil, kolik to bylo ve srovnání s výchozími vzorkami. O dvacet pět let později byl ohromen, když zjistil, že mravenci rozbíjeli zkušební skála až 175krát rychleji než základní povětrnostní podmínky.

Obyčejní mravenci jsou jedním z nejsilnějších přírodních minerálních agens. Možná není náhoda, že se mravenci poprvé objevili jako druh asi před 65 miliony let, právě v době, kdy se Země začala chladit.

Zvětrávání povětrnostních vlivů může nebo nemusí mít dlouhou dobu dostatek uhlíku, aby ochladila planetu. Ale každý vědec na Zemi by mohl být rád, kdyby mohl získat mravenčí farma jako dárek na dovolenou nebo narozeniny. Je to skvělý způsob, jak je uvítat v novém paradigmatu v oblasti výzkumu klimatu.